撰文丨王聰

編輯丨王多魚

排版丨水成文

納米顆粒的形態(tài)是其眾多有趣特性的根源。然而，由于復(fù)雜的反應(yīng)路徑以及不斷變化的物種的微小尺寸，對其形成過程的理解仍是一項(xiàng)重大挑戰(zhàn)。

2025 年 8 月 25 日，清華大學(xué)化學(xué)系王泉明教授團(tuán)隊在國際頂尖學(xué)術(shù)期刊Science上發(fā)表了題為：Deciphering icosahedra structural evolution with atomically precise silver nanoclusters 的研究論文。

該研究通過精心設(shè)計配體和還原劑，合成了兩種巨型銀二十面體納米團(tuán)簇，分別包含 213 個和 429 個銀原子，它們作為研究二十面體形成過程的模型系統(tǒng)。X 射線衍射研究表明，其具有多層結(jié)構(gòu)，支持了從核到種子的逐層演化過程。表面等離子體共振的出現(xiàn)證實(shí)了這些銀納米團(tuán)簇具有金屬特性。

確定納米顆粒（NP）的原子結(jié)構(gòu)，對其結(jié)構(gòu)演化及性質(zhì)的理解至關(guān)重要。然而，由于存在多種競爭性路徑，控制多孿晶金屬納米顆粒的生長仍具挑戰(zhàn)性。

在這項(xiàng)最新研究中，研究團(tuán)隊通過配體工程和動力學(xué)控制成功合成了兩種巨型銀二十面體納米團(tuán)簇——[Ag213(C≡CR1)96]5? 和 [Ag429Cl24(C≡CR2)150]5?（Ag213和Ag429，R1=3,4,5-F3C6H2 和 R2=4-CF3C6H4）。單晶 X 射線衍射表明，Ag213 和 Ag429 分別具有由 Ag141|（Ag13@Ag42@Ag86）和Ag297（Ag13@Ag42@Ag92@Ag150）組成的多層二十面體核心。

值得注意的是，含 260 個價電子的 Ag429 是迄今報道最大的含 Ag0 的納米團(tuán)簇。其等離子體吸收特性及泵浦功率依賴的激發(fā)態(tài)動力學(xué)證實(shí)了這兩種巨型銀納米團(tuán)簇的金屬本質(zhì)。其原子級精確結(jié)構(gòu)揭示了銀二十面體從核到種子的逐層演化機(jī)制。

論文鏈接：

https://www.science.org/doi/10.1126/science.adx6639